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Universality in phase transitions in random graphs

Description du projet

Explorer les transitions de phase et les propriétés universelles dans les graphes aléatoires

Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet GraPhTra propose d’étendre la compréhension théorique des transitions de phase et de leur universalité dans les graphes aléatoires, tout en résolvant plusieurs questions ouvertes. Il développera un nouveau modèle pour les graphes aléatoires en informatique neuromorphique, anticipant les facteurs énergétiques locaux, afin de démontrer que la structure globale des arbres gibbsiens possède une transition de phase universelle. Pour la physique, il déterminera les conditions dans lesquelles le point de transition de phase de percolation sur des graphes unimodulaires aléatoires peut être fermement prédit sur la base d’informations locales. Dans le cas de l’épidémiologie, il résoudra une question de longue date en démontrant que la percolation à longue portée et sans échelle sur les modèles de graphes aléatoires spatiaux présente une phase avec une croissance exponentielle du voisinage.

Objectif

GraPhTra aims to advance the rigorous theoretical understanding of phase transitions in random graphs and their universal properties, driven by questions in neuromorphic computing, physics, and epidemiology. We will work on three work packages.

-We introduce a new model for random graphs, that are sampled with local energy considerations, inspired by statistical physics and motivated by material science for neuromorphic computing. We use a Gibbs measure to sample a spanning tree of a graph, and by varying the temperature we thus interpolate between the uniform spanning tree and the minimal spanning tree. We demonstrate that the global structure of Gibbsian trees (in the Gromov-Hausdorff-Prokhorov topology) exhibits a phase transition that is universal across various underlying graphs.

-We find conditions under which the position of the percolation phase transition on random unimodular graphs can be reliably estimated using local information. On the way, we resolve a key conjecture on the limiting threshold for Poisson–Voronoi percolation in hyperbolic space as the density of points goes to 0.

-We prove that the spatial random graph models ‘long-range percolation’ and ‘scale-free percolation’ possess a phase where neighbourhoods grow exponentially, ensuring a well-defined reproductive number for spatial SIR (Susceptible → Infected → Recovered) epidemics, answering a long-standing open question.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinateur

RIJKSUNIVERSITEIT GRONINGEN
Contribution nette de l'UE
€ 217 076,16
Coût total
Aucune donnée